Java : 类加载和双亲委派模型

类加载机制

类加载机制：指的是虚拟机将 描述类的数据 从 .class 文件中加载到内存，并进行校验，解析和初始化，形成 Java 虚拟机能够直接使用的数据类型的机制

类加载包括三个步骤: 加载, 链接, 初始化

加载

在这个步骤中，类加载器会寻找 .class 文件，打开并读取文件数据到内存中，并转换成方法区运行时数据，并在堆中创建一个 Class 对象 作为方法区数据访问的入口

链接

链接也包含三个步骤: 验证, 准备，解析

1. 验证
   会检验这个 .class 文件格式是否符合 JVM 的规范要求, 具体点, 会检验这个 .class 文件加载进内存中的字节流是否符合 JVM 规范
2. 准备
   会进行类变量分配空间, 并暂时赋为 0 值 或者 null 值
3. 解析
   进行字符串常量的初始化, 将符号引用更新为直接引用
   在编译过程中, 编译器会先将字符串常量标记出来, 并使用特殊符号作为占位符, 等到类加载中链接的解析阶段的时候, 就将真正的引用替换掉原来的占位符

初始化

这个过程会完成静态变量 (类对象) 的真正初始化(代码中赋为何值, 此时就赋为何值), 执行静态代码块。在初始化一个类的时候，如果发现该类的父类还没初始化，会优先初始化父类。

双亲委派模型

在类加载中的 加载阶段中, 类加载器是怎样寻找 .class 文件的？在 JVM 中是通过双亲委派模型来完成该任务。
在 JVM中，会由类加载器来完成这个任务，包括三个类加载器：BootStrapClassLoader，ExtensionClassLoader 和 ApplicationClassLoader

• BootStrapClassLoader 用于加载标准库中的类
• ExtensionClassLoader 用于加载拓展类
• ApplicationClassLoader 用于加载用户自定义的类

JVM 在这三个类中定义了父子关系，从上到下，上面是下面的父亲，例如，BootStrapClassLoader 是ExtensionClassLoader 的父亲，ExtensionClassLoader 是 ApplicationClassLoader 的父亲。

定义完这个关系之后，遵循一个规则：当子类加载类的时候，会先交给自己的父亲，父亲再交给它的父亲，如果没有父亲，那么就由该类先扫描自己的目录，如果能完成加载，那就完成任务，否则再交给自己的子类扫描，是一个从下到上，再从上往下扫描的过程

例如：对于拓展库(在ExtensionClassLoader 目录中)中的类, JVM 会先调用 ApplicationClassLoader 这个加载器，这个加载器并不会立刻扫描自己的目录，而是交给自己的父亲 ExtensionClassLoader，它也不会立刻扫描自己，而是再交给自己的父类 BootStrapClassLoader，这个类加载器没有父亲了，所以开始扫描自己，但是由于在拓展库中，所以自然扫描不到，再交返给自己的孩子 ExtensionClassLoader 加载，显然至此任务完成。如果所有类加载器都无法加载某个类，就会抛出 ClassNotFount 异常

看到这，我们可以假设一下，如果刚开始 ApplicationClassLoader 直接扫描自己目录中的类，会出现啥情况？

假设我们自己定义了一个和标准库同名的类：String，这时如果 ApplicationClassLoader 立刻加载这个类，就会导致 BootStrapClassLoader 中要加载的 String 类被覆盖。因此 JVM 要优先保证高优先度的类能够被正确加载
除此之外，双亲委派模型还能防止同个类被多次加载。